ДИФЕРЕНЦІАЛЬНА ДІАГНОСТИКА ПАТОЛОГІЇ ЩИТОПОДІБНОЇ ЗАЛОЗИ МЕТОДОМ ПОЛЯРИЗАЦІЙНОГО КАРТОГРАФУВАННЯ ТА СТАТИСТИЧНОГО АНАЛІЗУ МАП АЗИМУТА ПОЛЯРИЗАЦІЇ ЦИФРОВИХ МІКРОСКОПІЧНИХ ЗОБРАЖЕНЬ ФАЦІЙ КРОВІ
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-0737.28.3.111.2024.1Ключові слова:
щитоподібна залоза; вузловий зоб; аутоімунний тиреоїдит; папілярний рак; поляриметріяАнотація
Вступ. Значним прогресом у галузі біомедичної поляриметричної діагностики стала розробка методів матриці Мюллера, що призвело до створення окремої галузі Мюллерової матричної мікроскопії. Створення нових, добре відтворюваних і більш точних методів лазерної поляриметрії залишається дуже актуальним.
Мета дослідження - встановлення нових об’єктивних критеріїв (маркерів) малоінвазивної диференціальної діагностики патології щитоподібної залози за допомогою поляризаційно-інтерференційного картографування.
Матеріал і методи. Досліджувалися чотири групи донорів і хворих пацієнтів: 1. Контрольна група 1 – здорові донори (51 пацієнт). 2. Дослідна група 2 – пацієнти з вузловим зобом (51 пацієнт). 3. Дослідна група 3 – пацієнти з аутоімунним тиреоїдитом (51 пацієнт). 4. Дослідна група 4 – пацієнти з папілярним раком (51 пацієнт). Об’єктами дослідження слугували дегідратовані плівки (фації) крові.
Результати дослідження. Аналіз результатів статистичного аналізу інтегральних мап азимута поляризації цифрових мікроскопічних зображень фацій крові контрольної та сукупності дослідних груп виявив: послідовне зростання середньостатистичної в межах окремих репрезентативних вибірок величини середнього 〖SM〗_1 розподілів α(m,n) від 0,73 до 1,14; міжгрупові відмінності 〖SM〗_1 (α) виявилися статистично достовірними на рівні p_ik≤0,05; величина дисперсії 〖SM〗_2 розподілів α(m,n) коливається в межах від 0,43 до 0,61 і є статистично достовірною лише для виявлення патології [p_(12;13;14)≤0,05], а не її диференціації [p_(23;24;34)>0,05]. Максимальну чутливість до міжгрупових змін статистичної структури мап азимута поляризації статистичних моментів вищих порядків, які характеризують асиметрію та ексцес розподілів випадкових значень кута повороту площини поляризації лазерного випромінювання в точках цифрових мікроскопічних зображень. Асиметрія 〖SM〗_3 (α) статистично достовірно [p_(12;13;14)≤0,001; p_(23;24;34)≤0,05)] змінюється в межах від 0,39 до 0,67.
Ексцес 〖SM〗_4 (α) статистично достовірно (p_ik≤0,001) змінюється в межах від 0,53 до 0,89.
Висновок. Результати інформаційного аналізу даних методу поляризаційно-інтерференційного картографування з цифровим голографічним відтворенням пошарових мап азимутів поляризації цифрових мікроскопічних зображень фацій крові виявили підвищення чутливості даного методу до значимого рівня (~91%-93%).
Посилання
Wang LV, Wu H-I. Biomedical Optics. Biomedical Optics: Principles and Imaging. John Wiley & Sons, Inc; 2009. 376 p.
Ushenko AG, Pishak VP. Laser Polarimetry of Biological Tissues: Principles and Applications. In: Tuchin V. V. editor. Handbook of Coherent Domain Optical Methods. Springer US; 2004. p. 93-138.
Ghosh N, Vitkin IA. Tissue polarimetry: concepts, challenges, applications, and outlook. J Biomed Opt. 2011 Nov;16(11):110801. DOI: 10.1117/1.3652896.
Jacques SL. Polarized light imaging of biological tissues. In: Boas D., Pitris C. & Ramanujam N., editors. Handbook of Biomedical Optics 2. Boca Raton: CRC Press; 2011. р. 649-69.
Ghosh N, Wood M, Vitkin A. Polarized Light Assessment of Complex Turbid Media Such as Biological Tissues Using Mueller Matrix Decomposition. In: Tuchin VV, editor. Handbook of Photonics for Biomedical Science. Boca Raton: CRC Press; 2010. p. 253-82.
Layden D, Ghosh N, Vitkin A. Quantitative polarimetry for tissue characterization and diagnosis. In: Wang RK, Tuchin VV. editor. Advanced Biophotonics: Tissue Optical Sectioning. Boca Raton: CRC Press; 2013. p. 73-108.
Vitkin A, Ghosh N, de Martino A. Tissue Polarimetry. in Photonics: Scientific Foundations, Technology and Applications. In: ed. Andrews, D. L. editor. John Wiley & Sons, Ltd; 2015. p. 239-321.
Grygorij Tymchik, Kolobrodov VH, Mykytenko VI. Polarization model of thermal contrast observation objects. Thermotlectricity. 2020;1:36-49.
Kolobrodov VG, Nguyen QA, Tymchik GS. The problems of designing coherent spectrum analyzers. Proc. of SPIE. 2013;9066. Available from: https://pbf.kpi.ua/en/docs/publications/KolobrodovTymchikNguyen_Problems_designing_coherent_spectrum_analyzers.pdf.
Tymchik G, Skytsyuk VI, Klotchko TR, Ławicki T, Demsova N. Distortion of geometric elements in the transition from the imaginary to the real coordinate system of technological equipment. Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments. 2018; Proceedings Volume 108085C https://doi.org/10.1117/12.2501624.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 О.В. Білоокий, О.Г. Ушенко, В.В. Білоокий, Ю.Я. Томка, В.М. Склярчук
Ця робота ліцензованаІз Зазначенням Авторства 3.0 Міжнародна.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
